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热电阻远程校准系统研发

作　者: 楼导
导　师: 陈乐
学　校:
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 热电阻 远程校准 可溯源性 可控性 不确定度评定
分类号: TH811
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


热电阻是被广泛应用于工业领域的测温元件，其感温元件易受外界环境影响导致测温性能下降，因此必须进行周期性校准。远程校准是当今计量领域兴起的重要研究方向，结合网络技术实现热电阻的远程校准可有效改善传统校准方式中校准周期长、管理难度大、效率低等缺点，但是也会带来标准器的可溯源性问题和校准过程的可控性问题。本文以“JJG229-2010工业铂、铜热电阻检定规程”为主要依据，在确保可溯源性、可控性和可靠性等问题的基础上，对热电阻远程校准系统进行了设计实现。主要研究工作如下：1、对远程校准的国内外研究现状进行了综述，针对远程校准中的可溯源性问题和可控性问题提出了相应的解决方法；结合网络技术，对传统热电阻校准方式进行了改进，在传统校准规范的基础上提出了一种热电阻远程校准系统实施方案。2、根据实施方案，进行热电阻远程校准系统的设计与实现。设计了现场校准控制器，采用ARM9和嵌入式Linux操作系统实现了对校准现场的设备监控和数据采集。设计了C/S与B/S混合的网络结构，采用C++编写MFC客户端应用软件和服务器程序，并利用Microsoft SQLServer构建了数据库。系统实现用户管理、视频监控、数据库管理等各项功能，并以网络服务器转发数据的形式，实现了校准主控端对校准现场的远程实时监控和网络数据传输。经实验测试验证，系统安全可靠。3、考虑到热电阻校准过程中数据样本小的特点，系统采用贝叶斯方法对系统测量不确定度进行评定。针对贝叶斯评定在无先验条件下评定困难的问题，提出进行额外数据采集的解决方案。最后，通过与现行一般GUM方法的A类评定结果进行比较，证明了该方法评定热电阻远程校准系统的可行性。

全文目录


致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-9
目次  9-12
图清单  12-13
表清单  13-14
1 绪论  14-20
  1.1 课题研究背景  14-15
  1.2 远程校准技术发展现状  15-18
    1.2.1 国外研究现状  15-17
    1.2.2 国内研究现状  17-18
  1.3 课题研究内容与方法  18-20
    1.3.1 研究内容  18-19
    1.3.2 技术路线  19-20
2 热电阻远程校准方案研究  20-34
  2.1 校准基本原理和需求  20-26
    2.1.1 校准原理  20-22
    2.1.2 需求分析  22-24
    2.1.3 解决方法  24-26
  2.2 关键技术分析  26-33
    2.2.1 量值的可溯源性  27-28
    2.2.2 校准过程可控性  28
    2.2.3 系统总体架构  28-29
    2.2.4 设备入网模式  29-30
    2.2.5 安全保障体系  30-31
    2.2.6 不确定度评定  31-33
  2.3 本章小结  33-34
3 热电阻远程校准系统硬件平台搭建  34-46
  3.1 硬件网络结构设计  34-37
    3.1.1 网络架构模式  34-36
    3.1.2 硬件互联结构  36-37
  3.2 硬件设备选型  37-40
    3.2.1 恒温热源  37-38
    3.2.2 数字二次仪表  38-40
    3.2.3 环境参数采集设备  40
  3.3 校准现场控制器设计  40-45
    3.3.1 控制器总体结构  40-41
    3.3.2 现场监控模块  41-42
    3.3.3 数据通讯模块  42-45
  3.4 本章小结  45-46
4 热电阻远程校准系统软件设计  46-64
  4.1 软件系统的组成  46-51
    4.1.1 校准现场控制器程序  46-47
    4.1.2 远程校准客户端软件  47-48
    4.1.3 服务器软件  48-51
  4.2 软件功能模块的实现  51-63
    4.2.1 网络通讯功能  51
    4.2.2 用户登陆功能  51-53
    4.2.3 数据采集功能  53-54
    4.2.4 视频监控功能  54-55
    4.2.5 自动校准功能  55-59
    4.2.6 数据库管理功能  59-63
  4.3 本章小结  63-64
5 系统误差和不确定度  64-72
  5.1 粗大误差剔除  64-66
  5.2 贝叶斯方法不确定度评定研究  66-71
    5.2.1 关键问题分析  66-67
    5.2.2 实验方案  67-68
    5.2.3 实验分析  68-71
  5.3 本章小结  71-72
6 总结与展望  72-74
  6.1 总结  72
  6.2 展望  72-74
参考文献  74-78
作者简历  78

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 仪器、仪表 > 热工量的测量仪表 > 温度测量仪表
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